為什么金屬網可以屏蔽電磁波？
來源：http://t-silk.cn 發表時間：2018-03-11 12:18:51
金屬網可以阻擋電磁波傳播的原理是什么？
首先，不是衍射。
我們都做過直流電路實驗，導線就是金屬，也就談不上屏蔽（靜電屏蔽是指接地金屬罩，屏蔽靜電場）。電磁波輻射，是關于時變電磁場的問題，導體對其影響大不相同。 如果利用趨膚效應，解釋的實際上是金屬板屏蔽電磁場原理。 ? 對于一個金屬板（良導體），電磁波從一面輻射而來，大部分能量被反射，小部分能量進入金屬，該電磁波會隨進入金屬的深度成e指數衰減（能量轉化為表面電流），當金屬層過薄時，電磁波就會穿透金屬層繼續傳播。對于同一頻率電磁波，電導率越高，衰減越快。對于相同金屬材料，電磁波頻率越高，衰減越快。 ? 定義：趨膚深度，電磁波傳輸一個趨膚深度的距離后，振幅衰減到原來的36.8%，能量衰減到13.5%。對于相同金屬材料，電磁波頻率越高，趨膚深度越小。 ? 例：10GHz電磁波。銀，電導率6.173e7(S/m)，趨膚深度6.4e-7(m)，即0.64微米；1GHz電磁波，趨膚深度20.24e-7(m)，即2.24微米。【1】 那么，同材料的金屬板，頻率越高，趨膚深度越小，對輻射防御能力是越強。 回歸正題，金屬網屏蔽電磁場原理，（趨膚效應解釋波導也有用到，不是重點）。 ? 先說矩形波導，四壁是金屬，電磁波在波導中的介質中傳播。金屬網實際上就是下圖中許許多多的矩形波 導疊放組合在一起，z方向長度再縮短些就是了。
為何電磁波不會從金屬網的窟窿中穿透呢？
對于金屬網，每一個網孔都是一個波導。借用光的粒子說，電磁波像彈球一樣，進入網孔波導后，來回在金屬壁上反彈，曲折前進。【2】 ? 為滿足金屬壁這一邊界條件下的Maxwell方程，對于相同規格的矩形波導，頻率越低（波長越大），theta越大；當波長大于等于截止波長時，theta=90°，電磁波只上下彈跳，不前進了。
為何電磁波不會從金屬網的窟窿中穿透呢？
對于金屬網，每一個網孔都是一個波導。借用光的粒子說，電磁波像彈球一樣，進入網孔波導后，來回在金屬壁上反彈，曲折前進。【2】 ? 為滿足金屬壁這一邊界條件下的Maxwell方程，對于相同規格的矩形波導，頻率越低（波長越大），theta越大；當波長大于等于截止波長時，theta=90°，電磁波只上下彈跳，不前進了。
? 截止波長=2a（a為上上圖中的矩形波導長邊），若孔徑指半徑，孔徑=a/2，則波長大于4倍孔徑的電磁波就會被屏蔽。“金屬網孔形式若為矩形整齊排列，金屬網孔徑小于電磁波波長的1/4時，則電磁波不能透過金屬網”有相當大的參考意義。盡管考慮到網孔的密集大量排布，不一定是1/4，但也差不多少。 兩種手段——金屬板、金屬網都可屏蔽電磁波，一個直接利用趨膚效應，一個利用波導的高通濾波作用。 對于實際工程應用，設計網孔大小合適的金屬網，就能夠在達到屏蔽指標要求的情況下，最大限度地節約材料，降低成本；戶外應用中，可以減低重量，便于移動，而且受風荷較小，不易形變。 而C波段的3.7GHZ的波長約為8.1CM，頻率越高，波長越短。所以屏蔽C波段的屏蔽網的網孔直徑至多為4CM，否則不能完全屏蔽C波段電磁波。
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